Uuden sukupolven suurjännite-kondensaattorimoduulin luotettava toiminta edellyttää tarkkaa lämmönhallintaa myös vikatilanteissa. Mectalent tuki GE Vernovan tuotekehitystiimiä lämpösimuloinnilla, joka toi näkyvyyden moduulin lämpökäyttäytymiseen ja mahdollisti rakenteen optimoinnin varhaisessa kehitysvaiheessa.
GE Vernovan tavoite oli selvittää, voidaanko heidän tuotteensa suorituskykyä nostaa optimoimalla tunnettujen pullonkaulakohtien lämmönhallintaa. Lämpösimuloinnin avulla tuotekehitysprojekti saatiin vietyä tehokkaammiin loppuun.
Mectalent auttaa asiakkaitaan tuotekehityksen varhaisessa vaiheessa tekemällä lämpö- ja virtaussimulointeja, jolloin lämmönhallinnan riskit voidaan tunnistaa ja ratkaista ennen prototyyppien valmistusta. Simuloinnit mahdollistavat rakenteiden optimoinnin ja suunnitteluratkaisujen vertailun, mikä nopeuttaa kehitystä, pienentää kustannuksia ja varmistaa tuotteen turvallisen toiminnan.
GE Vernova on globaali energia-alan teknologiayhtiö, joka keskittyy sähköistymisen, energian siirron ja vähähiilisten energiaratkaisujen kehittämiseen. Heillä oli tuotekehitysprojekti ja halusivat hyödyntää lämpösimulointia. Lämpösimuloinnin avulla pyrittiin:
Yhteistyö käynnistyi käyttötilanteiden määrittelystä: nykyisen mallin ja tulevien laitteiden suunnittelukuormat, sallitut lämpörajat sekä moduulin ympäristöolosuhteet. Projektia varten rakennettiin yksityiskohtainen 3D-malli, joka sisälsi johtimet, rajapinnat ja ohitusrakenteen. Malli käytiin läpi GE Vernovan asiantuntijoiden kanssa ennen simuloinnin aloitusta.
Jokaisen simulointikierroksen tulokset käytiin läpi yhdessä asiakkaan asiantuntijoiden kanssa. Rajaehdot, materiaaliparametrit ja kuormat varmistettiin oikein määritellyiksi, ja mahdollisia rakenteellisia muutoksia testattiin suoraan simuloinneissa niiden lämpövaikutuksen arvioimiseksi.
Simulointitulokset:
”Hyvin todennäköisesti Mectalentin simulaatio säästi meiltä yhden prototypointi- ja mittauskierroksen käynnissä olevassa tuotekehitysprojektissa”, Raimo Soukkala, GE Vernovan kehitysprojektin tekninen johtaja, kommentoi.
”Projektissa pyrimme parantamaan tuotteemme suorituskykyä ja itse tekemiemme mittausten ja arviointien perusteella olimme tunnistaneet tuotteessa pullonkaulakomponentin. Mectalentin lämpösimulaatiot auttoivat meitä ymmärtämään käytettävissä olevan suunnittelumarginaalin ja väljentämään mainittua pullonkaulaa.”
GE Vernova sai projektin kautta selkeän ja mitatun lämpöriskiarvion jo varhaisessa kehitysvaiheessa. Tulosten avulla oli mahdollista välttää myöhäisiä muutostarpeita, jonka lisäksi luotettavuusarviointi tarkentui moduulin sisäisen lämmönkulun valvomisen parantuessa. Samalla löydettiin parannuksia, jotka kasvattivat rakenteen lämpökestävyyttä ilman lisäkustannuksia jo ennen prototyyppien valmistamista.
Soukkala kertoo GE Vernovan yhteistyön Mectalentin kanssa sujuneen hyvin. ”Simulointitulokset ja niiden raportointi antavat visuaalisesti selkeän kuvan tutkittavasta tilanteesta”, hän kuvaa. ”Alunperin aikomuksemme oli käyttää Mectalentin palveluksia vain tuotteen pullonkaulan poistamiseen, mutta lopulta päädyimme käyttämään Mectalentin tuottamaa dataa myös tuotteen parin muun kohdan optimoimiseen.”